KR820002185B1

KR820002185B1 - Electromagnetic clutch

Info

Publication number: KR820002185B1
Application number: KR7900932A
Authority: KR
Inventors: 히사노부 가나마루; 히데오 다쯔미; 고우사꾸 사요우; 모이세이 오까베
Original assignee: 요시야마 히로기찌; 가부시기 가이샤 히다찌 세이사꾸쇼
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1982-11-22

Abstract

This invention relates to the electronic clutch which particularly uses the connection part of the compressor and the engine. The first disc is connected with the following member. The second disc is connected with the constitution divice. The clutch has the magnetic circuit which has the first and the second disc, and the electronic magnetic coil which outbreaks the magnetic flux. The first and second discs have multiple disc plates which have the ring shape. The ring space made of anti-magnetism, inserts the union member like as ring shape. The electronic clutch insulates the disc plate by union member, and mechanically consolidates.

Description

전자 클러치Electronic clutch

제1도는 본 발명의 1실시예인 전자클러치의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of an electronic clutch that is an embodiment of the present invention.

제2도는 그 클러치디스크의 사시도.2 is a perspective view of the clutch disk.

제3도는 이하는 본 발명의 결합구조 및 방법에 관하여 구체적으로 설명하는 도면으로서,3 is a view specifically illustrating the coupling structure and method of the present invention.

제3도는 접합전의 피결합부재 및 결합부재의 외관요부를 나타낸 일부단면 사시도.Figure 3 is a partial cross-sectional perspective view showing the external member of the member and the coupling member before bonding.

제4도는 홈의 각도(α)의 토오크의 관계를 나타낸 도면.4 is a diagram showing the relationship between the torque of the angle α of the grooves.

제5도는 결합부재를 피결합부재의 공간부에 삽입한 상태를 나타낸 사시도.5 is a perspective view showing a state in which the coupling member is inserted into the space portion of the member to be coupled.

제6도는 금형으로 결합부재를 가압하고 있는 상태를 나타낸 사시도.6 is a perspective view showing a state in which the coupling member is pressed by a mold.

제7도는 가압조건을 나타내기 위한 요부 단면도.7 is a sectional view of the main portion for showing the pressing conditions.

제8도는 금형의 삽입 깊이와 결합력의 관계를 나타낸 도면.8 is a view showing the relationship between the insertion depth of the mold and the coupling force.

제9도는 결합완료후의 상태를 나타낸 사시도.9 is a perspective view showing a state after completion of the coupling.

제10도∼제12도는 결합부재에 요구되는 조건을 설명하기 위한 도면.10 to 12 are diagrams for explaining the conditions required for the coupling member.

제13도∼제14도는 가압시의 응력의 상태를 설명하기 위한 도면.13 to 14 are diagrams for explaining the state of the stress at the time of pressing.

제15도는 결합부재를 상하로부터 가압한 예를 나타낸 도면.15 is a view showing an example of pressing the coupling member from above and below.

제16도는 외측의 피결합부재의 강성이 부족한 경우에 금형으로 보강하는 예를 나타낸 도면.FIG. 16 is a view showing an example of reinforcing with a mold when the outer rigid member lacks rigidity. FIG.

제17도, 제18도는 각각 본 발명에 있어서의 결합물체의 형상의 예를 나타낸 도면.17 and 18 each show an example of the shape of the combined body in the present invention.

제19도는 제20a도, 제20b도의 결합부재와 회전토오크의 관계를 구한 도면.19 is a view showing the relationship between the coupling member and the rotational torque of FIGS. 20a and 20b.

제21도, 제22도는 각기 본 발명의 다른 실시예인 전자클러치의 종단면을 나타낸 도면이다.21 and 22 are longitudinal cross-sectional views of the electromagnetic clutch, which is another embodiment of the present invention.

본 발명은 전자클러치의 디스크에 관한 것이며, 특히 카아쿨러의 콤프레서와 엔진의 연결부에 사용되는 전자클러치에 사용하면 적합한 전자클러치의 디스크에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a disk of an electronic clutch, and more particularly to a disk of an electronic clutch suitable for use in an electronic clutch used in a connection between a compressor and an engine of a car cooler.

종래의 카아쿨러용 전자클러치에 있어서의 로우터 디스크는 1매의 강판으로 프레스로 타발(打拔)한 것으로서 제1디스크 플레이트부, 제2디스크 플레이트부, 제3디스크 플레이트부와, 방사상으로 4개소 있는 외측의 연결부, 방사상으로 4개소 있는 내측의 연결부 및 이들의 사이에 형성된 홈으로 형성되어 있다.The rotor disc in the conventional car clutch for the car cooler is punched by a single steel sheet, and the first disc plate portion, the second disc plate portion, the third disc plate portion, and four radial places. It is formed with the outer connection part which exists, the inner connection part which has four radial places, and the groove formed between them.

이 종래형의 로우터의 디스크에 있어서는, 자속(ø)은 연결부의 무효한 자기통로에도 흘러 들어가기 때문에 유효자속이 감소하여 필연적으로 대형의 전자클러치로 되어 있었다.In the disc of the conventional rotor, the magnetic flux ø also flows into an invalid magnetic path of the connecting portion, so that the effective magnetic flux decreases, which is inevitably a large electromagnetic clutch.

또 다른 방식에서는 누설자속을 줄이는 수법으로 로우터 플레이트의 사이에 합성수지를 충전시키는 방법이 있지만, 고온하에서나 급격한 온도변화에 대한 신뢰성 면에서 결점을 갖고 있었다. 또 비자성재로된 복수개의 금속편(片)을 로우터 플레이트의 사이에 상호 구성된 홈속에 소성 변형시켜 고착하는 방법이 있다.Another method is to fill the synthetic resin between the rotor plates as a method of reducing the leakage flux, but has a drawback in terms of reliability against rapid temperature changes or at high temperatures. There is also a method of plastically deforming and fixing a plurality of pieces of metal made of nonmagnetic material into grooves mutually formed between the rotor plates.

즉, 제1디스크 플레이트와 제2디스크 플레이트는 모두 자성재로 된 금속원판으로서 양부재의 결합부면 표면간에는 각각 홈이 설치되어 있다. 한편 비자성의 금속으로 된 3개의 결합물체가 상기한 디스크 플레이트의 사이에 삽입된 후에 프레스에 의해 결합물체의 양단면을 가압하여 소성변형시켜 상기한 홈에 고정시키는 것이다. 그러나 이 방법에는 상세하게 후술하는 바와 같이 충분한 기계강도가 얻어지지 않으며, 기계적으로 불안정하다.That is, both the first disc plate and the second disc plate are metal plates made of magnetic material, and grooves are provided between the surfaces of the mating surfaces of both members. On the other hand, after the three binders made of nonmagnetic metal are inserted between the above-mentioned disk plates, both ends of the binders are pressed by plastic by pressing and plastically deformed and fixed to the grooves. However, in this method, sufficient mechanical strength is not obtained as described later in detail, and mechanically unstable.

이상과 같이 종래의 기술에서는 누설자속이 많고 기계적으로 불안정하다.As described above, in the related art, leakage flux is large and mechanically unstable.

본 발명의 목적은 누설작속이 적으며 기계적으로 안정된 전자클러치를 얻는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to obtain a mechanically stable electronic clutch with low leakage flux.

본 발명의 요점은 동심상(同心狀)으로 배치된 디스크 플레이트의 내외주면을 링모양의 틈을 두어 대향시켜 내외주면의 각각의 형성된 홈속에 비자성재로 된 거의 링모양의 결합물체를 삽입하고, 디스크 플레이트와 금형으로 포위한 상태에서 금형으로 가압하여 결합물체를 소성 유동시켜 디스크 플레이트 사이를 기계적으로 고정하는 점에 있다.The gist of the present invention is to face the inner and outer peripheral surfaces of the disk plate arranged concentrically with a ring-shaped gap so as to insert a substantially ring-shaped coupling body made of nonmagnetic material into each formed groove of the inner and outer peripheral surfaces, In the state surrounded by the disk plate and the mold, it is pressurized by the mold to plastically flow the binder to mechanically fix the space between the disk plates.

이하 도면에 따라 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

제1도는 본 발명을 채용한 전자클러치의 일부 반단면을 나타낸 것이다.1 shows a partial half-section of an electronic clutch employing the present invention.

전자클러치(200)는 카아쿨러용 압축기본체(200A)에 부착되어 있다. 축받이(201)로 지지된 양축기의 샤프트(210)에 전자클러치(200)의 보스(211)가 너트(213)로 고정되어 있으며, 스프링(212)을 개재하여 원판상의 디스크(220)가 형성되어 있다.The electromagnetic clutch 200 is attached to the compressor body 200A for the car cooler. The boss 211 of the electromagnetic clutch 200 is fixed to the shaft 210 of both shafts supported by the bearing 201 with a nut 213, and a disk-shaped disc 220 is formed through the spring 212. It is.

디스크(220)는 제2도에 나타낸 바와 같이 자성재(강재)로 된 동심상(同心狀)의 원판 디스크 플레이트(221), 원판디스크 플레이트(222), 비자성재(동, 황동, 강력알루미늄 등)로 된 결합물체(223)로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the disc 220 is a concentric disk disc plate 221 made of a magnetic material (steel), a disc disk plate 222, a nonmagnetic material (copper, brass, strong aluminum, etc.). It is composed of a combined body 223 of).

로우터(230)는 축받이(202)를 개재하여 압축기 본체(200A)에 부착되어 있다. 로우터(230)는 본 발명에 의해 자성재(강재)로 된 동심상의 3매의 원판 디스크 플레이트(231), (232), (235), 비자성재(황동 등)로 된 결합물체(233), (234)로 구성되어 있다. 또 로우터 보스(236), 풀러(237)가 디스크플레이트(235), (231)에 각각 일체화되어 있다. 풀리(237)에는 벨트가 결합하여 자동차 엔진에 의해 압축기(200A)를 구동한다.The rotor 230 is attached to the compressor main body 200A via the bearing 202. The rotor 230 is a combination body 233 of three disc disk plates 231, 232, 235, nonmagnetic materials (brass, etc.) made of magnetic material (steel material), according to the present invention. 234 is comprised. The rotor boss 236 and the puller 237 are integrated with the disc plates 235 and 231, respectively. A belt is coupled to the pulley 237 to drive the compressor 200A by the automobile engine.

전자코일(203)은 계철(繼鐵)과 코일로 구성되어 있으며 압축기 본체(200A)에 직접 고정되어 있다.The electromagnetic coil 203 is composed of yoke and coil and is directly fixed to the compressor main body 200A.

다음에 동작을 설명한다.Next, the operation will be described.

전자클러치(200)에 통전하지 않을 때에는 풀리(237)를 재개하여 엔진으로 구동되는 로우터(230)만이 회전하여 공간을 두어 유리되어 있는 디스크(220), 보스(211), 샤프트(210)는 정지되어 있다. 전자코일(203)에 통전하면, 자속(ø)은 파선과 같이 흐른다.When the electric clutch 200 is not energized, only the rotor 230 which is driven by the engine by restarting the pulley 237 is rotated so that the disk 220, the boss 211, and the shaft 210 which are freed are stopped. It is. When the electromagnetic coil 203 is energized, the magnetic flux ø flows like a broken line.

즉, 전자코일(203)의 계철→풀리(237)→디스크 플레이트(231)→공간→디스크 플레이트(221)→공간→디스크 플레이트(232)→공간→디스크 플레이트(222)→공간→디스크 플레이트(235)→로우터보스(236)로 흐른다. 이 자속(ø)에 의해 디스크(220)가 로우터(230)에 흡인되어 전자 결합하여 회전한다.That is, the yoke → pulley 237 → disc plate 231 → space → disc plate 221 → space → disc plate 232 → space → disc plate 222 → space → disc plate of the electromagnetic coil 203 ( 235) → the rotor boss 236. The disk 220 is attracted to the rotor 230 by the magnetic flux ø, and is rotated by electromagnetic coupling.

따라서 스프링(212)→보스(211)→를 통하여 샤프트(210)가 동기(同期)하여 회전한다.Therefore, the shaft 210 rotates synchronously through the spring 212 → the boss 211 →.

여기서 결합부재(223), (233), (234)는 각기 회전 토오크에 견뎌낼 수 있는 충분한 기계적 강도가 얻어짐과 동시에 상기와 같이 자속을 통하지 않은 비자성재로 구성되어 있기 때문에 자속누설을 최소로 할 수 있다.Here, the coupling members 223, 233, and 234 have sufficient mechanical strength to withstand the rotational torque, respectively, and at the same time, the magnetic flux leakage is minimized since the coupling members 223, 233, and 234 are made of a non-magnetic material. can do.

다음에 제3도 이하에 있어서 디스크 플레이트의 결합부 구조를 상세히 설명한다(간단히 디스크(220)에 관하여 설명하지만 로우터(230)에 관해서도 마찬가지로 적용될 수 있는 것은 말할 필요조차 없다).Next, the structure of the coupling portion of the disc plate will be described in detail below with reference to FIG. 3 (the description will be briefly made with respect to the disc 220, but needless to say, it can be applied to the rotor 230 as well).

우선, 제3도에 있어서 제1디스크 플레이트(221)와 제2디스크 플레이트(222)의 결합부표면(221a), (222b)간에 폭(To), 높이(Ho)의 링 모양의 공간부(240)가 개재한다. 또, 표면에 직각된 방향으로 각각 홈(221b), (222b)이 설치되어 있다.First, in FIG. 3, a ring-shaped space portion having a width To and a height Ho between the coupling part surfaces 221a and 222b of the first disc plate 221 and the second disc plate 222 is shown. 240) intervene. Moreover, the grooves 221b and 222b are provided in the direction perpendicular to the surface, respectively.

홈의 깊이(Do)는 0.1∼0.6㎜ 정도가 좋다. 그리고 221C, 222C는 디스크의 단면을 나타낸다. 홈의 단부의 경사각(α)은 홈내에의 결합부재(223)의 유입상황에 크게 영향을 미쳐 결국에는 디스크 플레이트의 결합강도에 영향을 준다.The depth Do of the groove is preferably about 0.1 to 0.6 mm. And 221C and 222C represent cross sections of the disc. The inclination angle α of the end of the groove greatly influences the inflow situation of the coupling member 223 into the groove, which in turn affects the coupling strength of the disc plate.

제4도에 α의 크기와 디스크 플레이트의 회전토오크의 크기의 관계를 나타낸다. α는 25°∼65°, 바람직하게는 30°∼60°로 하는 것이 좋다. 한편, 223은 피결합부재인 디스크 플레이트(221), (222)보다 소성변형을 하기 쉬운 즉, 변형저항이 적은 동등으로 이루어지는 결합부재이며 링모양으로 단면의 폭 T₁은 T₀에 거의 동등하든가 또는 약간 적으며 높이 H₁은 H₀와 동등 이하 또는 약간 높다.4 shows the relationship between the magnitude of α and the rotational torque of the disc plate. α is 25 ° to 65 °, preferably 30 ° to 60 °. On the other hand, 223 is a coupling member that is easier to plastically deform than the disk plates 221 and 222 that are the members to be joined, i.e., the deformation resistance is equal, and the width of the cross section T ₁ in a ring shape is almost equal to T ₀ . Or slightly less and the height H ₁ is less than or equal to H ₀ .

H₁이 H₀보다 높은 경우에는 그차(ΔH)는 될 수 있으며 적게 예컨대, 0.2∼0.3㎜정도로 한정시키는 것이 바람직하다. 그 이유에 관하여는 추후 설명한다.If H ₁ is higher than H ₀ , the difference ΔH may be, and it is preferable to limit it to about 0.2 to 0.3 mm. The reason for this will be described later.

또 결합부재의 단면 형상은 도면에 나타낸 사각형 단면외에 원, 타원, 다각형 단면 등 단순형상의 것으로 좋다. 삽입후 소성 변형시키기 위하여 공간부 형상으로 취할 필요는 없다.The cross-sectional shape of the coupling member may be a simple shape such as a circle, an ellipse, a polygonal cross section, etc. in addition to the rectangular cross section shown in the drawing. It is not necessary to take the shape of the space in order to plastically deform after insertion.

결합공정에 있어서는 우선, 제5도에 나타낸 바와 같이 결합물체(223)를 디스크 플레이트(221), (222) 사이의 링모양의 공간부(240)에 삽입한다.In the joining process, first, as shown in FIG. 5, the joining body 223 is inserted into the ring-shaped space 240 between the disc plates 221 and 222. As shown in FIG.

다음에 제6도에 나타낸 바와 같이 전체를 금형(40) 위에 놓고 공간부 폭(T₀)보다 폭이 좁은(t부분) 선단면(31)을 가진 금형(30)의 가압부(32)에서 결합부재(223)를 가압하여 소성변형에 의해 홈(221b), (222b)내에 결합물체(223)를 유입시킨다. 제5도에 나타낸 삽입공정도 금형(30)으로 행하여도 좋다.Next, as shown in FIG. 6, in the pressing portion 32 of the mold 30 having the front end surface 31 narrower than the width T _{0 of} the space portion, the whole being placed on the mold 40. The coupling member 223 is pressed to introduce the coupling object 223 into the grooves 221b and 222b by plastic deformation. The insertion step shown in FIG. 5 may also be performed by the mold 30.

제5도에 나타낸 상태에서 결합물체(223)는 금형(30), (40)에 대응하는 상단과 하단 부분을 제외한 공간부(240)(또는 디스크 플레이트)로 포위되어 있으며 한편 높이의 차(ΔH)는 극히 작다.In the state shown in FIG. 5, the combined object 223 is surrounded by a space portion 240 (or a disk plate) excluding the upper and lower portions corresponding to the molds 30 and 40, and the height difference ΔH ) Is extremely small.

따라서 가압직전의 상태는 결합물체의 전체가 공간부와 금형으로 포위되어 있다고 말할 수 있다. 그 때문에 제6도에 나타낸 바와 같이 가압시 결합부재가 공간부 밖으로 달아나는 일은 거의 없다.Therefore, it can be said that the state immediately before the pressing is surrounded by the space part and the mold. For this reason, as shown in FIG. 6, the coupling member hardly escapes out of the space part during pressurization.

제7도에 나타낸 바와 같이 금형(30)의 가압돌부 측면(33)은 선단면(31)에 수직한 방향(삽입방향)에 대하여 θ만큼 경사져 있다. θ는 3°∼15°정도가 바람직하다. 이것은 θ가 작으면 결합후 금형(30)이 잘 빠지지 않기 때문이다. 또 θ가 너무 크면 금형의 삽입방향과 역방향으로 즉, 공간부 밖으로 결합물체가 쉽게 유출되고 또 삽잎깊이를 깊게 할 수 없어 결합물체에 커다란 내부응력을 발생시킬 수 없으며, 따라서 큰 결합력을 얻기가 어려워진다.As shown in FIG. 7, the pressing protrusion side surface 33 of the metal mold | die 30 is inclined by (theta) with respect to the direction (insertion direction) perpendicular | vertical to the front end surface 31. As shown in FIG. θ is preferably about 3 ° to 15 °. This is because if the θ is small, the mold 30 does not fall out well after the bonding. In addition, if θ is too large, the coupling object is easily flowed out of the space, i.e., out of the space, and the depth of the insertion blade cannot be deepened. Therefore, a large internal stress cannot be generated in the coupling object, and thus it is difficult to obtain a large coupling force. Lose.

금형가압부(32)는 제7도에 나타낸 바와 같이 그 선단면(31)과 디스크 플레이트의 홈(221b), (222b)의 상단과의 거리(S)를 될 수 있으면 짧게, 환언하면 선단면(31)이 될 수 있으면 홈(221b), (222b)에 가까워지도록 깊게 삽입하는 것이 바람직하다. 이것에 의해 소성유동에 수반하는 마찰손실이 줄어들어 홈부에 결합물체를 충분하게 삽입할 수있다. 공간부의 폭(T)(제5도)과 홈의 상단으로부터 금형 선단면(31)까지의 거리(S)와의 비가 전자클러치의 디스크 플레이트의 회전토오크에 대하여 어떠한 영향을 주는가를 구한 결과를 제8도에 나타낸다.As shown in FIG. 7, the mold pressing portion 32 has a distance S between the tip end face 31 and the top end of the grooves 221b and 222b of the disc plate, in other words, the tip end face. If it can be 31, it is preferable to insert deep so as to be close to the grooves 221b and 222b. As a result, frictional losses associated with plastic flow are reduced, so that the binder can be sufficiently inserted in the groove portion. The result of calculating how the ratio of the width T (figure 5) of the space portion and the distance S from the upper end of the groove to the mold tip surface 31 affects the rotational torque of the disc plate of the electromagnetic clutch. Shown in the figure.

O

S

T의 범위가 실용적으로 충분한 토오크를 얻을 수있다. S가 0 이상이라는 점 즉, 결합물체(223)가 디스크 플레이트의 표면보다 돌출하지 않는다든가 또는 오히려 표면보다 凹설된다는 것은 디스크 플레이트가 자기 결합한 때의결합면의 밀착도가 높아져 결합력을 높일 수있는 효과가 있다.O

S

The range of T is practically enough to obtain a torque. The fact that S is greater than or equal to zero, that the binder 223 does not protrude more than the surface of the disk plate, or rather is installed more than the surface, can increase the adhesion by increasing the adhesion of the bonding surface when the disk plate is magnetically bonded. There is.

따라서 제1도에 나타낸 바와 같이 가압 凹부(223)가 디스크 플레이트의 결합면 측에 형성되도록 가압하는 것이 좋다. 공간부의 폭(T)은 소성결합에 요하는 하중을 적게 한다는 관점에서는 적은 편이 좋다.Therefore, as shown in FIG. 1, it is preferable to pressurize the pressing pin 223 so as to be formed on the engaging surface side of the disk plate. The width T of the space portion is preferably smaller from the viewpoint of reducing the load required for plastic bonding.

한편 자기적인 절연을 확보하려는 관점에서는 큰 편이 좋다. 카아 쿨러용 전자클러치의 경우 디스크 플레이트의 판두께의 약 1/2즉, 1.5㎜∼6.0㎜ 정도가 바람직하다.On the other hand, from the point of view of securing magnetic insulation is better. In the case of an electromagnetic clutch for a car cooler, about half of the thickness of the disk plate, that is, about 1.5 mm to 6.0 mm is preferable.

제9도의 결합이 완료된 상태를 나타낸 도면이다.9 is a view showing a state in which the coupling of FIG.

도면에 있어서 결합물체(223)의 내부에는 긴박력(P)이 작용하여 제1디스크 플레이트(221) 및 제2디스크 플레이트(222)의 홈(221b), (222b), 결합표면(221a), (222a)을 견고하게 밀어 넓힐 수 있다.In the drawing, a strong force P acts on the inside of the coupling body 223 to form grooves 221b, 222b, coupling surfaces 221a, of the first disc plate 221 and the second disc plate 222. 222a can be firmly pushed and widened.

여기서 도면과 같은 구성을 유지하기 위해서는 제1디스크 플레이트(221) 및 제2디스크 플레이트(222)의 재료가 결합물체(223)의 재료보다 견고해야 하며 또 강성이 커야하는 것도 조건이 된다. 왜냐하면, 결합물체(223)가 금형(30)에서 재료보다 견고해야 하며 또 강성이 커야하는 것이 조건이 된다. 왜냐하면, 결합물체(223)가 금형(30)에서 가압되어 소성유동하는 동안에 제1디스크 플레이트(221)와 제2디스크 플레이트(222)는 변형하지 않도록(다소의 왜곡은 있지만) 매우 견고하지 않으면 안되기 때문이다.In this case, in order to maintain the configuration as shown in the drawing, the material of the first disc plate 221 and the second disc plate 222 should be stronger than the material of the combined body 223, and it is also a condition that the rigidity must be large. The condition is that the binder 223 must be firmer and more rigid than the material in the mold 30. This is because the first disk plate 221 and the second disk plate 222 must be very firm so as not to deform (with some distortion) while the binder 223 is pressurized by the mold 30 and plastic flow. Because.

환언하면 결합물체(223)는 제1디스크 플레이트(221) 및 제2디스크 플레이트(222)보다 변형 저항이 적은 재료이어야 하는 것이 조건이 된다. 예컨대, 제1, 제2디스크 플레이트가 강재(鋼材)일 경우 결합물체는 알루미늄, 황동, 동 등이 사용된다.In other words, the binder 223 is made of a material having a lower deformation resistance than the first disc plate 221 and the second disc plate 222. For example, in the case where the first and second disc plates are steel, aluminum, brass, copper, and the like are used as the binder.

결합물체 자체는 전단, 압축, 왜곡 등에 관하여 일정한 기계적 강도를 가지고 있어야 하는 것이 요구된다. 그 크기를 클러치의 사용조건에 따라 달라지는 것은 말한 필요조차 없다.The binder itself is required to have a certain mechanical strength with respect to shear, compression, distortion, and the like. Needless to say, the size depends on the conditions of use of the clutch.

다음에 결합물체(223)의 높이(H₀)와 디스크 플레이트의 공간부 높이(H₁)의 관계에 관하여 기술한다.Next, the relationship between the height H ₀ of the coupling body 223 and the height H ₁ of the space portion of the disc plate will be described.

결합물체(223)를 디스크 플레이트 사이의 공간부(240)에 충분히 유입시키는 데는 결합부재의 체적이 공간부 용적 정도라면 좋다. 그러나 제10도에 나타낸 바와 같이 높이의 차(ΔH)가 비교적 큰 결합부재(223)를 사용하여 결합하면 제11도에 나타낸 바와 같이 결합물체의 단부가 변형하여 버린다. 따라서 제12도에 나타낸 바와 가팅 예컨대, 결합물체의 체적이 공간부의 용적 이상이라도 홈(221b), (222b)의 부근에 있어서는 δ₁, δ₂인 공간부가 잔존한다.The volume of the coupling member may be about the volume of the coupling member in order to sufficiently introduce the coupling body 223 into the space 240 between the disc plates. However, as shown in FIG. 10, when the coupling member 223 having a relatively large difference in height ΔH is used, the end of the coupling object is deformed as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 12, even if the volume of the coupling object is larger than the volume of the space portion, the space portions δ ₁ and δ ₂ remain in the vicinity of the grooves 221b and 222b.

이것은 다음의 이유에 의한다. 제11도에 있어서, 금형(30), (40)에 의해 링모양의 결합물체(223)를 축방향으로 압축하면, 이 결합물체 중에는 축방향으로 σ₁, 원주 방향으로 σ₂, 반경방향으로 σ₃인 내부 응력을 발생한다(제13도, 제14도). 한편 이 결합물체의 변형저항을 Kf로 하면,This is for the following reason. The method of claim 11, also, if by the mold 30, 40 compress the combined object 223 in the ring shape in the axial direction, the axial direction during the coupling body as σ _2, radially to σ _1, the circumferential Internal stresses of σ ₃ are generated (FIGS. 13 and 14). On the other hand, if the deformation resistance of this binder is Kf,

σ₁=(1∼1.5)Kf ……(1)sigma ₁ = (1 to 1.5) Kf... … (One)

의 관계가 있다.There is a relationship.

가압시, 결합물체(223)의 양단부근은 반경방향에 있어서 구속력이 작용하지 않기 때문에 σ₁이 최대인때 σ₃은 최소가 된다. 따라서 항복(降伏)조건을 부여하는 트래스카(TRESCA)의 식에 의해 다음의 관계가 성립된다.At the time of pressurization, sigma ₃ becomes the minimum when sigma ₁ is the maximum because the restraint force does not act in the radial direction near both ends of the coupling body 223. Therefore, the following relationship is established by the formula of TRESCA which gives a yield condition.

Kf=σ₁-σ₃……(2)Kf = sigma _1- sigma ₃ ... … (2)

(2)식에 (1)식을 대입하면,Substituting equation (1) into equation (2),

σ₃=σ₁-Kf……(2)'sigma ₃ = sigma ₁ -Kf... … (2)'

=(1∼1.5)Kf-Kf=(0∼0.5)Kf ……(3)= (1 to 1.5) Kf-Kf = (0 to 0.5) Kf... … (3)

즉, 결합물체를 반경방향 즉, 피결합물체의 홈속으로 소성변형시키는데 족한 응력은 발생하지 않는다.That is, no stress is sufficient to cause plastic deformation in the radial direction, that is, into the groove of the object to be bonded.

한편, 제7도에 나타낸 바와 같이 본 발명에 의하면 결합물체(223)는 가압시 실질적으로 그 전체가 디스크 플레이트(221), (222)와 금형 凸부에 의해 구속되어 있기 때문에,On the other hand, according to the present invention, as shown in FIG. 7, the bonding body 223 is substantially restrained by the disk plates 221, 222 and the mold recess when pressurized,

σ₁=(2∼4)Kf ……(4)sigma ₁ = (2 to 4) Kf... … (4)

로 되고, (2)'식에 대입하면,If you substitute in the formula (2),

σ₃=(2∼4)Kf-Kfσ ₃ = (2-4) Kf-Kf

=(1∼3)Kf= (1 to 3) Kf

로 되어 변형저항 Kf 이상의 응력이 발생한다.This results in a stress above the strain resistance Kf.

따라서 결합물체는 홈속에 완전하게 유입된다.Therefore, the binder is completely introduced into the groove.

이와 같이 결합물체를 가입시 구속하기 위해서는 결합물체의 높이(H₁)가 공간부의 높이와 거의 동등 이하라면 좋다. 그러나 결합물체의 단면 높이가 너무 낮으면 홈속에 충분하게 유입시키기 위하여 금형 凸부의 삽입 스트로우크를 크게 해야 할 필요가 생기지만 θ를 너무 작게 할 수 없기 때문에 스트로우크에는 한계가 있다. 따라서 결합물체의 체적을 공간부의 체적보다 약간 적은 범위로 하고, 공간부의 폭(T₀), 금형의 경사각(θ) 등을 고려하여 높이(H₁)를 결정할 필요가 있다.In this way, in order to restrain the joining body upon joining, the height H ₁ of the joining body may be almost equal to or less than the height of the space part. However, if the cross-sectional height of the combined body is too low, it is necessary to increase the insertion stroke of the mold ridge in order to sufficiently flow into the groove, but the stroke is limited because the θ cannot be made too small. Therefore, it is necessary to set the volume of the combined body to be a little smaller than the volume of the space portion, and determine the height H ₁ in consideration of the width T _{0 of the} space portion, the inclination angle θ of the mold, and the like.

다음에 제15도는 본 발명의 다른 실시예의 일부 단면의 사시도를 나타낸다. 이 실시예에서는 제9도와는 달리 결합물체(223)의 양면에서 가압한 것이다.Next, Fig. 15 shows a perspective view of a partial cross section of another embodiment of the present invention. In this embodiment, unlike the ninth embodiment, the pressing body is pressed on both surfaces of the bonding body 223.

그리고 디스크 플레이트의 변형저항이 접합물체의 변형저항보다 커도 그 두께가 엷으면 접합시 변형하여 버려 접합물체를 효과적으로 공간부에 유입시킬 수 없다. 따라서 디스크 플레이트는 일정한 강성을 갖고 있지 않으면 안된다.Even if the deformation resistance of the disk plate is larger than the deformation resistance of the bonded object, if the thickness is thin, the disk plate is deformed at the time of joining and the joined object cannot be effectively introduced into the space. Therefore, the disc plate must have a certain rigidity.

그러나 디스크를 엷은 부재로 할 필요가 있는 경우도 있다. 이와 같은 때는 강성이 부족한 측에 제16도에 나타낸 바와 같이 금형(40)의 일부에 압압부(41)를 설치하여 강성의 부족을 보충할 수 있다. 디스크 플레이트의 쌍방의 강성부족의 경우도 마찬가지이다.However, it is sometimes necessary to make the disk thin. In such a case, as shown in FIG. 16 on the side where rigidity is insufficient, the press part 41 is provided in a part of metal mold 40, and the lack of rigidity can be compensated. The same applies to the case of the rigid lack of both of the disk plates.

본 발명에 의한 비자성재의 결합물체를 개재한 결합방법의 채용에 의하면, 제1, 제2도에 나타낸 바와 같이 로우터(230)는 종래의 구조에 의한 연결부(236), (237)와 같은 무효한 자기통로가 없어져 카아쿨러용 전자클러치에 있어서 약 20%의 외경 칫수(D)가 소형인 전자클러치가 얻어졌다.According to the adoption of the joining method via the bonding material of the nonmagnetic material according to the present invention, as shown in Figs. 1 and 2, the rotor 230 is invalid such as the connecting parts 236 and 237 of the conventional structure. There was no magnetic path, and the electromagnetic clutch of about 20% of the outer diameter D was small in the electromagnetic clutch for car coolers.

제17도는 결합물체의 사시도를 나타낸 도면으로서, 링모양으로 그리고 단면형상은 사각형인 단순형상이다. 이 결합물체(223)는 비자성 금속으로 이루어져 있으며, 파이프재의 절삭 및 소성가공 또는 소결법 등으로 가공한 것이다.FIG. 17 is a perspective view of the combined object, which is a simple shape in the shape of a ring and a cross-sectional shape. The combined body 223 is made of a nonmagnetic metal, and is processed by cutting, plastic working, or sintering of a pipe material.

제18도는 제17도와 같이 결합물체의 사시도를 나타낸 도면으로서, 원주상에 틈(S)을 가진 거의 링모양으로 또한 단면형상은 사각형인 단순형상이다. 이 결합물체(223)는 비자성 금속으로 된 선재(線材)를 둥글게 일정칫수로 가공한 것이다.FIG. 18 is a view showing a perspective view of the coupling object as shown in FIG. 17, which is a substantially ring-shaped with a gap S on the circumference and a simple cross section. The combined body 223 is a round wire of a nonmagnetic metal, which is rounded and processed with a certain dimension.

이 틈(S)은 피결합부재(221), (222) 사이에 삽입되어 가압된 시점에서 거의 밀착하는 정도의 칫수이다.The gap S is a dimension that is almost in close contact at the time when the gap S is inserted between the members 221 and 222 to be pressed.

구체적으로는 외경 54㎜로서 0.5㎜정도(각도, 약 1°)의 약간의 틈이다.Specifically, the outer diameter is 54 mm, which is a slight gap of about 0.5 mm (angle, about 1 °).

제19도는 본 발명의 효과를 구체적으로 나타낸 것이다. 비교대상은 제20a도 즉, 종래 공지의 구조와 제20b도 즉, 본 발명에 의한 구조에 관한 것으로 결합물체를 황동으로 하여 회전토오크로 비교한 것이다(디스크의 두께는 5mm).19 specifically illustrates the effects of the present invention. The object of comparison is the structure of FIG. 20a, that is, the structure according to the present invention and the structure of the present invention. FIG. 20b, that is, the combination is made of brass and compared with a rotating torque (the thickness of the disk is 5 mm).

공지의 (A)구조에서는 결합물체가 점하는 각도(θ)를 90°, 180°, 270°, 340°로 증가시켜도 현저한 강도 증대는 없었으며 θ=340°이하로 본 발명(B)의 회전토오크 32∼36Kgm에 비교하여 10∼25%의 값이다.In the known structure (A), there was no significant increase in strength even when the angle θ of the binder was increased to 90 °, 180 °, 270 °, or 340 °, and the rotation of the present invention (B) was not more than θ = 340 °. It is a value of 10-25% compared with torque 32-36Kgm.

이것은 전술한 바와 같이 공지(A)에 있어서는 원주방향의 구속이 없고 가해진 힘이 거의 원주방향으로 치우쳐 반경방향의 긴박력으로서 작용하지 않기 때문이다. 따라서 각도(θ)를 크게 하여도 현저한 효과가 나타나지 않는다. 즉, 결합물체(223)를 상하방향으로 압축하면 이 결합물체 중에는 상방향으로 σ₁, 원주 방향으로 σ₂, 반경방향으로 σ₃의 내부응력을 발생한다)제13도, 제14도).This is because in the known (A) as described above, there is no restriction in the circumferential direction and the applied force almost does not act as a radial force in the circumferential direction. Therefore, no significant effect appears even when the angle θ is increased. That is, when the binder body 223 is compressed in the vertical direction, the binder body generates internal stresses of σ _{1 in the} upward direction, σ _{2 in the} circumferential direction, and σ _{3 in} the radial direction (Figs. 13 and 14).

한편, 3축(三軸)의 응력하에서 재료는 최소응력(O₂)의 방향으로 흐른다. 따라서 이 결합물체의 변형저항을 Kf로 하면 전술한 바와 같이,On the other hand, under three-axis stress, the material flows in the direction of the minimum stress (O ₂ ). Therefore, if the deformation resistance of the combined body is Kf, as described above,

σ₁=(1∼1.5)Kf ……(1)sigma ₁ = (1 to 1.5) Kf... … (One)

의 관계가 있고, 또 가압시 결합물체(223)의 원주방향에는 구속력이 작용하지 않는다.In addition, the restraint force does not act in the circumferential direction of the combined body 223 during pressing.

따라서 전술한 트래스카의 식에 있어서,Therefore, in the above formula of Traska,

σ₃=(0∼0.5)Kf ……(3)'sigma ₃ = (0 to 0.5) Kf... … (3) '

이 되어 결합물체를 반경방향 즉, 홈속에 소성변형시키는데 족한 응력이 발생하지 않기 때문이다.This is because the stress due to plastic deformation in the radial direction, that is, the groove, does not occur.

그리고 제18도에 나타낸 틈(S)이 있는 결합물체의 경우는 가압되기 전은 원주방향의 구속의 없지만 가압초기에 있어서 결합물체는 원주방향으로 신장 틈(S=O)이 되어 이 시점에서 원주방향이 구속되기 때문에 가압이 다시 진행됨에 따라 반경방향의 하중은 증대하여 큰 긴박력을 유지할 수 있다.In the case of the bonded object with the gap S shown in FIG. 18, the binding object is not restrained in the circumferential direction before being pressed, but in the initial stage of pressurization, the joined object becomes the elongated gap S = O in the circumferential direction. Since the direction is constrained, as the pressing proceeds again, the radial load increases to maintain a large tension.

따라서 이 점이 공지의 제20a도와는 취지를 달리한 완전한 링형상(제17도)과 거의 동등의 회전토오크를 얻을 수 있다.Therefore, this point can obtain a rotation torque almost equivalent to a perfect ring shape (Fig. 17) different from the known figure 20a.

제21도는 싱글, 플럭스(flux)형의 응용예를 나타낸 도면으로서, 구동측의 플레이트는 자성재로 된 디스크 플레이트(231), (235)의 2부품 및 비자성 금속재로 된 거의 링상의 결합물체(223)의 1부품으로 되어 있으며 피구동축 플레이트는 비자성 금속재료의 결합물체는 존재하지 않고 단순한 자성재로 된 디스크 플레이트(220)일부품으로서 구성되어 있다.FIG. 21 shows an example of a single, flux type application, wherein the drive side plate is a two-piece assembly of disk plates 231 and 235 made of magnetic material and a substantially ring-like combination made of nonmagnetic metal material. The driven shaft plate is constituted by one part of the component 223, and is formed as a single part of the disc plate 220 made of a simple magnetic material without a combination of nonmagnetic metal materials.

더블, 플럭스형과 다른 점은 피구동측의 디스크 플레이트와 구동측의 디스크 플레이트간의 자기결합 개소는 2개소와 1/2 인점과, 결합력은 다소 저하하는 점, 구성부품 점수가 적어 구조적으로 단순하여 생산성이 유리한 점이다.The difference between the double and the flux type is that the magnetic coupling point between the disk plate on the driven side and the disk plate on the driving side is two and a half points, the coupling force decreases slightly, and the structural points are small due to the small component points. This is an advantage.

이 싱글, 플럭스 형에 있어서도 누설자속의 절감효과가 현저하며 기계적인 안정성도 또한 우수한다.Even in this single and flux type, the effect of reducing leakage flux is remarkable, and the mechanical stability is also excellent.

제22도의 실시예는 제1도의 실시예와, 거의 같은 구성이지만 디스크 플레이트(231)가 V풀리(237)의 좌측편을 포함하여 일체적으로 구성되어 있는 점에 있어서 다르다. 즉, 디스크 플레이트(231)를 미리 디스크 플레이트(232)와는 분리하여 형성할 수 있기 때문에 디스크 플레이트(231)를 그 일부가 V풀리를 구성하도록 가공하여 결합부재(233)로 디스크 플레이트(232)와 결합하도록 할 수 있다.The embodiment of FIG. 22 is substantially the same as the embodiment of FIG. 1, but differs in that the disk plate 231 is integrally formed including the left side of the V pulley 237. That is, since the disk plate 231 can be formed separately from the disk plate 232 in advance, a portion of the disk plate 231 is processed to form a V pulley, so that the disk plate 232 and the disk plate 231 are combined with the coupling member 233. Can be combined.

Claims

자성재로 된 부분을 가지며 피구동부재에 연결된 제1디스크와 자성재로 된 부분을 가지며 구동수단에 연결하는 수단을 갖춘 제2디스크와 , 제1, 제2디스크를 포함하여 자기회로를 구성하기 위한 수단과, 상기 자기회로를 흐르는 자속을 발생시키기 위한 전자코일을 갖춘 전자클러치에 있어서, 상기 제1, 제2의 디스크의 최소한 일방이 자성재로 이루어져 자기적 절연에 필요한 소정의 링모양의 틈을 두어 동심상으로 배치된 복수개의 디스크 플레이트를 가지며, 상기 링모양 틈의 전장에 걸쳐 비자성 금속재료로 된 링모양의 결합부재가 삽입되어 이 결합부재에 의해 서로 작용되는 디스크 플레이트를 자기적으로 절연하면서 기계적으로 결합하고 있는 것을 특징으로 하는 전자클러치.Comprising a magnetic circuit comprising a first disk having a portion made of a magnetic material and connected to the driven member and a second disk having a portion made of a magnetic material and having a means for connecting to a driving means, and a first disk and a second disk. In an electromagnetic clutch having means for and an electromagnetic coil for generating magnetic flux flowing through the magnetic circuit, at least one of the first and second disks is made of a magnetic material and has a predetermined ring-shaped gap necessary for magnetic insulation. A plurality of disk plates arranged concentrically with each other, and a ring-shaped coupling member made of a non-magnetic metal material is inserted over the entire length of the ring-shaped gap, and magnetically acts on the disk plates interacting with each other by the coupling member. Electronic clutch, characterized in that the mechanical coupling while insulating.